微電網平臺的搭建與風光互補控制器的優(yōu)化設計.pdf

1、本課題是2013年科研基地建設——微電網控制設計平臺項目的主要組成部分。
　　現今社會，由于能源危機、環(huán)境問題的持續(xù)增劇，國內越來越多的專家學者已將研究方向放在了新能源發(fā)電。再切合目前我國存在一些偏遠山區(qū)電力供應不足的實際問題，以及現在比較熱門的家庭微電網概念的提出。本課題依托于這些大背景，在北京某高校的實訓室內搭建一個微電網供電平臺，旨在模擬在電力缺乏的偏遠山區(qū)或在家庭中進行自發(fā)電、自用電的新穎模式。
　　本文首先根據要搭

2、建微電網平臺的功能需要，并結合周圍的環(huán)境條件，對供電平臺進行總體的規(guī)劃。選擇清潔能源風能、太陽能以及氫氣燃料作為微電網的電源點，選擇鉛酸蓄電池進行儲能，通過控制器對蓄電池進行合理充電，由蓄電池經過逆變器逆變后，供給實訓室內各交流負載使用。同時對微電網內設備進行選型確定，并進行了實際的搭建工作，通過對系統(tǒng)運行的成功調試，實現對實訓室內的用電負荷進行供電的功能。
　　對微電網平臺的監(jiān)控系統(tǒng)進行設計。課題是模擬在電力供應不發(fā)達的偏遠山區(qū)

3、，因此在遠離發(fā)電現場的地方進行實時監(jiān)控就顯得十分重要。根據供電平臺的實際情況對監(jiān)控系統(tǒng)的整體硬件架構進行了設計，對傳感器/變送器、數據采集卡進行選型，最后在LabVIEW開發(fā)環(huán)境下對上位機監(jiān)控系統(tǒng)分四個部分（數據采集卡通訊、控制器通訊、數據的實時保存以及監(jiān)控界面）進行了程序開發(fā)。
　　之后通過觀察微電網供電平臺運行一段時間后保存在數據庫中的數據，發(fā)現由于風能、太陽能的不確定性，當風力發(fā)電機與太陽能電池板的輸出電壓低于蓄電池電壓時就

4、不能對蓄電池充電，浪費了資源;而且一旦蓄電池過放時，就不能正常工作，導致供電平臺就不能供電。由此提出要對風光互補控制器進行優(yōu)化設計。先對主電路的硬件拓撲結構進行選擇，然后對各部分硬件電路，包括升壓電路、驅動電路、卸荷剎車電路以及控制電路、通訊電路等等部分進行了設計。再對控制器軟件實現部分進行開發(fā)，分別對系統(tǒng)主程序、蓄電池充電管理程序、PWM信號產生程序、A/D轉換程序和通訊部分的程序進行了設計。最后通過Proteus軟件對蓄電池的充電主